Effizientes Twinning im Digitalen Zwilling Straße

Die Vision des Digitalen Zwillings Straße erfordert ein verteiltes, aber aktuelles und konsistentes Management aller fahrbahn- und fahrzeugseitig erzeugten digitalen Artefakte, wie etwa Modelle und Verhaltensbeschreibungen sowie der zugrundeliegende Sensor- und Positionierungsdaten des Realen Systems Straße. Daher integriert der Digitale Zwilling Straße Sensorinformationen, Modelle und Simulation, um den Ist-Zustand des physischen Zwillings Straße abzubilden und Vorhersagen abzuleiten. Für jeden Teilausschnitt des realen Systems Straße existiert somit mindestens ein Modell sowie ein sich über die Zeit entwickelnder Satz von Daten. Die Modelle im Digitalen Zwilling erzeugen Ergebnisse, die direkt oder indirekt einer gemessenen Größe entsprechen, so dass zu jedem Zeitpunkt ein Vergleich bzw. eine Synchronisation des Digitalen Zwillings mit dem realen System Straße möglich ist. Eine kontinuierliche Synchronisierung des physischen und digitalen Zwillings durch Anpassung der Modelle ist erforderlich: eine Gleichheit bzw. Übereinstimmung der Modellergebnisse und der real gemessenen Größen in gewissen Schranken ist zu wahren.

Das grundlegende Konzept eines Systems zur Datenverarbeitung und -synchronisation ist in der Abbildung dargestellt. Ein zentraler Bestandteil ist hier ein Vergleich aller Modelle des Digitalen Zwilling mit den beobachteten Realitäten. Hier wäre zunächst der Begriff der Synchronität für verschiedenste Modellarten und deren korrespondierenden realen Messgrößen zu definieren. Falls eine Verletzung der Synchronität zwischen einem realen Ausschnitt des Systems Straße und dem dazugehörigen Modell erkannt wird, kann dies zu einer Anpassung des Modells führen. Auf der anderen Seite können Anpassung an der zugrundeliegenden Datenverarbeitungsschicht notwendig werden, um die realen Messgrößen bedarfsgerecht zu ermitteln. Dafür sind in diesem Teilprojekt Datenanforderungen zu entwickeln, die durch den ständigen Abgleich zwischen Realität und Modell kontinuierlich angepasst und durch eine adaptive Datenverarbeitungsschicht umgesetzt werden müssen.